一种基于深海海底钻机的回转钻进动力头制造技术

本发明专利技术公开了一种基于深海海底钻机的回转钻进动力头，包括液压马达、主动轴、回转机构和卡紧机构，液压马连接主动轴，主动轴套设于回转机构内，回转机构的下方设置有卡紧机构，主动轴、回转机构和卡紧机构共轴线设置，主动轴用于与钻具或钻杆对接，卡紧机构用于卡紧钻具或钻杆。本发明专利技术基于深海海底钻机的回转钻进动力头，不但可以完成钻进工作，而且还能高效安全的完成钻杆的直接对接与拆卸，还可以将绳索取芯钻具精准的布放至钻杆内部，从而提高深海海底钻机的勘探取样效率，可推动深海地质资源及矿产资源的调查研究，不仅可以应用于深海海底钻机，还可以有效地推广到其他综合性深海装备，具有一定的普适性和推广前景。具有一定的普适性和推广前景。具有一定的普适性和推广前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于深海海底钻机的回转钻进动力头


[0001]本专利技术涉及海底钻机的
，特别是涉及一种基于深海海底钻机的回转钻进动力头。

技术介绍

[0002]目前，深海浅地层钻机，已成为海底资源勘探、海洋地质调查和海洋科学考察不可或缺的重要技术装备，得到了世界各海洋强国的重视和应用，许多科研成果已经应用于实际的海洋调查项目，取得了可观的经济效益和社会效益。深海海底钻机由船载的光电铠装复合缆布放至海底，在海底完成钻进取样、钻具的自动对接与拆卸等一系列的工作。与普通的钻井船钻机相比，深海海底钻机具有可以灵活选取取样站位、取样效率高，设备体积小等优点。回转钻进动力头作为深海海底钻机的核心装置，由滑座、液压主动马达、主动轴、给水套等装置组成，不仅可以为钻进工作过程提供向下的钻进力与正反转扭矩，还起到了钻杆之间的对接与拆卸功能，此外，还可以为钻进液提供接口。
[0003]现有使用的回转钻进动力头与陆地上使用的类型相似，在进行海底钻进取样工作时，针对于钻杆之间的对接与拆卸工作过程，效率较低，而且由于是远程操控液压系统进行工作，存在一定的误差，从而引起钻杆之间难以对接或者由于对接不牢引起钻具的丢失等一系列问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于深海海底钻机的回转钻进动力头，以解决上述现有技术存在的问题，使回转钻进动力头既能完成钻具的钻进与起拔工作，又能在机械手的配合下完成钻杆间的对接与拆卸工作，可有效提高深海海底钻机的勘探取样效率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供了一种基于深海海底钻机的回转钻进动力头，包括液压马达、主动轴、回转机构和卡紧机构，所述液压马连接所述主动轴，所述主动轴套设于所述回转机构内，所述回转机构的下方设置有所述卡紧机构，所述主动轴、所述回转机构和所述卡紧机构共轴线设置，所述主动轴用于与钻具或钻杆对接，所述卡紧机构用于卡紧所述钻具或钻杆。
[0007]优选的，所述回转机构包括驱动机构、轴筒和中空轴，所述驱动机构与所述中空轴连接，所述中空轴套设于所述主动轴外且套设于所述轴筒内。
[0008]优选的，所述中空轴的两端与所述轴筒和所述主动轴之间均设置有推力轴承，以使所述中空轴与所述轴筒和所述主动轴之间实现相对转动。
[0009]优选的，所述轴筒的上端通过法兰盘与所述液压马达连接，所述液压马达和所述轴筒与所述法兰盘之间均设置有密封圈，所述中空轴的上端通过螺栓连接有一固定环。
[0010]优选的，所述驱动机构包括齿圈和回转马达，所述中空轴的下端设置有齿圈，所述齿圈凸出所述轴筒外，所述回转马达与所述轴筒固定连接，所述回转马达连接一齿轮，所述齿轮与所述齿圈相啮合。
[0011]优选的，所述回转马达设置有两个且均固定于一滑板上，所述滑板与所述轴筒焊接，所述滑板能够安装在海底钻机的桅杆上。
[0012]优选的，所述中空轴的下端连接有所述卡紧机构，所述卡紧机构包括三个卧式液压缸和卡爪，所述卧式液压缸的推杆连接带弧形面的所述卡爪，所述卧式液压缸沿所述中空轴周向均布且所述卡爪位于内侧。
[0013]优选的，所述中空轴的下端通过螺栓连接有一环形的上卡盘，所述上卡盘通过三组导向杆连接有一环形的下卡盘，每组导向杆上穿设一所述卧式液压缸，所述卧式液压缸的上表面与所述上卡盘的下表面之间连接有弹簧，所述弹簧套设于每个所述导向杆上。
[0014]优选的，每组所述导向杆设置有四个，四个所述导向杆分别贯穿每个所述卧式液压缸的四角，所述上卡盘和所述下卡盘的中心孔与所述主动轴共轴线设置。
[0015]优选的，所述上卡盘的下表面上对称设置有两个一分三同步分流平衡阀，所述中空轴上设置有两个环形液压通道，所述轴筒上设置有两个分别与所述环形液压通道连通的液压油口，所述环形液压通道的两侧均设置有泛塞密封圈，所述环形液压通道分别通过所述中空轴内的液压通路分别与一所述一分三同步分流平衡阀连通，与三个所述卧式液压缸的进油口分别与一个所述一分三同步分流平衡阀连通、出油口分别与另一个所述一分三同步分流平衡阀连通。
[0016]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0017]本专利技术基于深海海底钻机的回转钻进动力头，不但可以完成钻进工作，而且还能高效安全的完成钻杆的直接对接与拆卸，还可以将绳索取芯钻具精准的布放至钻杆内部，从而提高深海海底钻机的勘探取样效率，可推动深海地质资源及矿产资源的调查研究，不仅可以应用于深海海底钻机，还可以有效地推广到其他综合性深海装备，具有一定的普适性和推广前景。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术基于深海海底钻机的回转钻进动力头的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术基于深海海底钻机的回转钻进动力头的剖视结构图；
[0021]其中：1
‑
液压马达，2
‑
法兰盘，3
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轴筒，4
‑
回转马达，5
‑
齿圈，6
‑
上卡盘，7
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导向杆，8
‑
卧式液压缸，9
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下卡盘，10
‑
滑板，11
‑
齿轮，12
‑
卡爪，13
‑
一分三同步分流平衡阀，14
‑
推力轴承，15
‑
固定环，16
‑
环形液压通道，17
‑
中空轴，18
‑
泛塞密封圈，19
‑
主动轴，20
‑
液压通路，21
‑
密封圈，22
‑
液压油口。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其
他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]本专利技术的目的是提供一种基于深海海底钻机的回转钻进动力头，以解决现有技术存在的问题，使回转钻进动力头既能完成钻具的钻进与起拔工作，又能在机械手的配合下完成钻杆间的对接与拆卸工作，可有效提高深海海底钻机的勘探取样效率。
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0025]如图1至图2所示：本实施例提供了一种基于深海海底钻机的回转钻进动力头，包括液压马达1、主动轴19、回转机构和卡紧机构，液压马连接主动轴19，主动轴19本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于深海海底钻机的回转钻进动力头，其特征在于：包括液压马达、主动轴、回转机构和卡紧机构，所述液压马连接所述主动轴，所述主动轴套设于所述回转机构内，所述回转机构的下方设置有所述卡紧机构，所述主动轴、所述回转机构和所述卡紧机构共轴线设置，所述主动轴用于与钻具或钻杆对接，所述卡紧机构用于卡紧所述钻具或钻杆。2.根据权利要求1所述的基于深海海底钻机的回转钻进动力头，其特征在于：所述回转机构包括驱动机构、轴筒和中空轴，所述驱动机构与所述中空轴连接，所述中空轴套设于所述主动轴外且套设于所述轴筒内。3.根据权利要求2所述的基于深海海底钻机的回转钻进动力头，其特征在于：所述中空轴的两端与所述轴筒和所述主动轴之间均设置有推力轴承，以使所述中空轴与所述轴筒和所述主动轴之间实现相对转动。4.根据权利要求2所述的基于深海海底钻机的回转钻进动力头，其特征在于：所述轴筒的上端通过法兰盘与所述液压马达连接，所述液压马达和所述轴筒与所述法兰盘之间均设置有密封圈，所述中空轴的上端通过螺栓连接有一固定环。5.根据权利要求2所述的基于深海海底钻机的回转钻进动力头，其特征在于：所述驱动机构包括齿圈和回转马达，所述中空轴的下端设置有齿圈，所述齿圈凸出所述轴筒外，所述回转马达与所述轴筒固定连接，所述回转马达连接一齿轮，所述齿轮与所述齿圈相啮合。6.根据权利要求5所述的基于深海海底钻机的回转钻进动力头，其特征在于：所述回转马达设置有两个且均固定于一滑板上，所述滑板与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家旺，任自强，葛勇强，胡晓辉，周航，高峰，
申请(专利权)人：海南浙江大学研究院，
类型：发明
国别省市：